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今天国产算力怎么回暖了,其实机构一直在关注,等风偏修复就好了,今天早上8点也在星球上说了周末和机构聊的关于国产算力的看法:

看看豆包的token算力消耗多夸张就知道了,不断上调的预期,每一家都在屯算力,拿产能,上修token消耗预期量

接下来就是光模块设备的调研拆分,假期期间在星球那边开启了产业交流,发现很多人对小萝卜们(对标萝卜的光模块设备企业)很感兴趣,看完这份调研对光模块设备市场就清晰了:
在机械行业的各个细分赛道中,与AI相关的设备今年一定处于高景气状态。其中,光模块设备又是我们觉得景气度更高的一个赛道。因为像过去一两年的市场规模,全球大概可能不到百亿级别。但从今年、明年开始,预计每年都可能呈现倍增的趋势,所以这个赛道增长应该非常快。主要原因是,过去光模块的生产主要以小批量、多批次为主,每次生产量相对较少,规格又不太一样,所以需要产线灵活切换,也比较依赖人工。现在随着产能和出货量的大幅提升,加上在海外有很多建厂计划,又没有那么多熟练工人,因此对自动化产线的需求量正在快速提升。
我们可以简单算一笔账:比如去年高速光模块的出货量大概在4500万只。那么今年来看,预计800G的大概在7000到8000万支,1.6T的在2500万只,总体上预计在9500万左右。一般来说,一条年产能10万只的光模块产线,投资大概在5000到6000万。也就是100万只的产线,投资量大概在5到6个亿。
所以,如果假设一年能够新增5000万支产能,那就是大概50条产线乘以6亿,可能新增300亿的规模。这完全是线性外推。如果考虑到设备放量、规模经济效益的体现,即设备有一定放量后出现降价的情况,那么从现在100亿不到的规模往后看,就算一年不能增加300亿,翻倍的趋势肯定也是有的。所以,光模块设备这个赛道,我们认为未来两年的增速应该非常快。这是关于它整体的市场规模。
另外,我们今天重点还是梳理设备环节。因为关于光模块的很多技术细节和出货量,通信分析师们可能更加擅长。关于设备这块,我们也会大致梳理一下各个环节的价值量。先简单说一下总体结论:光模块设备的工艺环节相对较短,主要包括五个环节:切片、键合、光耦合、自动化组装、老化测试。其中,切片、光耦合以及老化测试这三个环节,属于光模块专用的专有设备。整体上,这五个环节的价值量占比大概分别在16%、5%、25%、13%和40%。也就是说,最重要的三个环节——切片、耦合和测试——占比分别达到16%、25%和40%,大概是1.5成、2.5成和4成的占比。各个环节的供应商,我们后面也会进行梳理。
接下来,我们简单地从光模块市场进行全面汇报。关于光模块的具体技术细节,我觉得没有必要特别详细介绍。大致范围是:像低速、中速、超高速的光模块。25和40G以下的算是低速,主要用于传输以太网和接入网。25、40和100G的用于中高速光模块,用于5G传输、数据中心内部互联等。400和800G的可能就开始用于AIDC(人工智能数据中心),也是支撑现有算力需求的主力。未来的趋势是,从今年开始1.6T的也会逐渐放量,未来还有3.2T。光模块整体的成本构成,大概70%都是光器件,剩下的百分之二三十是电子器件和电路板。这些光器件里面最主要的两个部分,一个是ROSA和TOSA,即光接收器件和光发射器件,这两部分占到了整个光器件成本的80%。大概构成是这样。
然后从市场规模来看,光模块(注意,是光模块整体,不是设备)的规模,根据目前的统计,2025年全球规模大概在235亿美元,约合1600多亿人民币的市场。预计到2029年,大概会达到接近3000亿的市场,可能再翻一倍。但这只是从金额上看。如果按照各个企业的出货量指引,第三方机构的统计和预测数据也不一定是完全准确的。如果按下游来分,过去几年光模块的下游厂商可能主要以电信市场为主。现在数通市场的占比逐渐上升,从2024年开始,数通市场的占比已经超过了电信市场,即以数据中心、通信等为下游。
再一个就是光模块的几个技术发展趋势,这个大家应该都有所了解。因为随着光模块数据传输速率的提升,会带来插入损耗的问题。比如说,当速率从56Gbps提升到112Gbps时,即使在相同长度下,同一时间内的插入损耗也会提升一倍。随着传输速率的提升,一般来说,电气通道的长度越短,或者中间的转换环节、连接器件越少,损耗就越少,信号的完整性也就越好。所以就产生了两个发展趋势:一个是我们说的光学CPU(CPO),另一个是线性驱动光学LPO(线性驱动可插拔光模块)。这里的线性驱动可插拔光模块(LPO),简单描述,其实就是用线性驱动技术来替代原来的传统数字信号处理(DSP)或时钟数据恢复(CDR)芯片。
拿掉DSP之后,整个系统的误码率虽然会有一定提升,但它的通讯距离整体上是明显缩短的。因为整个光模块里50%的功耗都来自于DSP。大家能看到图里面粉色的小方块就是原来的DSP,拿掉之后,整体功耗明显降低,通讯距离也在缩短,但缺点就是误码率有一定提升。这种场景主要适用于一些短距离的应用场景,比如机柜交换机的连接。这种技术路线可以视为是CPO的一个过渡方案。
然后第二个就是CPO,这是我们追求的比较理想的方案。简单来说,其实就是一种全新的超小型、高密度光模块技术,把交换芯片和光芯片共同封装在一块PCB板上面。从右下角的几张图也能看到,原来ASIC芯片和光模块之间的距离很长。具体的CPO里面又分为几种方案,比如A、B、C三种方案。随着各个方案的技术迭代,ASIC芯片和光模块两者之间的距离是逐渐缩短的。比如在A方案里面,距离大概可能在10厘米,然后逐渐缩小到几厘米。到了C型的封装方案里,它们是完全集成在一个大的封装里面。还有就是硅光技术。
这是关于光模块的几个技术发展趋势,这里我就不再赘述了。我们重点还是汇报一下关于光模块设备的一些细节。
重点来说,光模块设备整体上一共包括了五个环节,就是我们刚才提到的贴片、引线键合、贴片、引线键合。
还有光耦合、自动化组装、老化测试几个环节。这几个环节的价值占比分别在16%、5%、25%、12.6%和41%。那么过去几年,光模块设备整体的市场规模,根据第三方投资机构的统计,大概在60亿左右,到2025年时大概是60亿左右的规模。这主要是因为过去的生产还是以小批量、多批次为主,产线切换相对灵活,依赖人工。这几年上量,主要还是因为出货量快速提升、需要上产能,在海外建厂又没有那么多熟练工,所以需要大量上自动化产线。
那么,以一条年产能10万只(以800G为例)的产线来算,投资大概在5000到6000万。如果是1.6T的,价格可能上浮20%左右;如果是400G的,价格可能下浮20%左右。如果是100万只的产线,投资就在5到6个亿,大概是这样一个量。
具体来说,首先是贴片环节。贴片主要有两种工艺或技术:一种是共晶,一种是固晶。这两种技术不是二选一,而是同时都需要,只不过应用的场景不太一样。一般一条产线里两种设备都需要,因为需要贴片的地方也比较多。
共晶技术,简单来说其实就是利用金锡合金这种材料,在高温加压的情况下形成液相,在恒温下可以同时生成两种或多种物相。这两种物相可以实现更牢固的结合。这个原理相当于一种物相是很细密的针,另一种物相形成一些小钩子,两种物相相互咬合,形成微观的“小爪子”互相抓合,所以结合更牢固。但缺点是工艺相对复杂,对温度、压力等控制要求都比较高。所以它一般用在像激光器、功率器件等散热要求高、可靠性要求也高的封装场景里。
固晶相对来说比较好理解,用的是导电银胶,把芯片和基板粘在一起。它的应用范围比较广,像电芯片、PD(光电二极管)等很多常规场景都会用到这种固定技术。所以主要是分为共晶、固晶两种技术。
主要的供应商,这里大概概括一下。先说价值量:这两种设备各需要一台,一台的价格分别在500万上下。共晶因为工艺更复杂,价格相对贵一点,大概500到600万;固晶大概在400到500万。在一条6000万的产线里,这两个加起来占比大概15%点几。
从竞争格局上看,表里大概标出来了:红色的是国内上市公司,蓝色的是猎奇智能(拟上市公司),黑色的是非上市公司以及海外厂商。海外厂商包括ASMPT(新加坡上市公司)、Besi(荷兰企业,比较老牌)、MRSI(后被瑞典公司收购),还有日本的公司,这几家都可以做共晶、固晶设备。一般来说,能做共晶设备的公司,也有能力做固晶。国内的话,像罗博特科、猎奇智能、凯格精机都有相关设备。另外,非上市公司里面,微见智能、镭神技术也有布局。还有科瑞技术和智立方。这是关于贴片环节,整体价值量占比在15%-16%的水平,共晶和固晶大概各占一半,共晶技术难度相对高一点。
第二个环节是引线键合。引线键合其实比较简单,就是用金属引线把芯片的压焊位连接到PCB的焊接焊盘上。原理简单,价格方面,一条10万只的产线大概需要4台套设备,单价一台可能在七八十万,总价大概300万左右。在整个一条线里价值占比约5%。因为这个环节不属于光模块产线特有的环节,很多半导体生产都需要,所以很多设备公司都可以供货,国内外价差也不明显,参与的厂商相对较多,这里没有单独列出。
第三个环节是光学耦合。为什么需要这个环节?正常来说,电子可以沿着金属导体稳定传输,但光子在空气中会发生散射、折射、反射等。所以需要校准、聚焦,才能达到光的精确对准。
具体来说,耦合就是光的精确对准,即如何做到微米级别的精准对接。激光光源如何跟激光芯片精准耦合?现在大部分都是有源的,所以通过打光来调整耦合透镜的位置和角度。一般来说,耦合设备有六个自由度,要从每个自由度找到最强的耦合光功率,然后通过点胶固定住。
目前来看,耦合机的耦合速率相对较慢,因为需要从各个角度不断调整位置。一条产线大概需要8台以上的设备,每台设备大概150到250万(国产150-200万,海外200-250万)。虽然单价没有贴片设备高,但需求台套数高于贴片,所以总体价值量在1600万左右,能占到整条线的25%,占到四分之一。所以耦合环节价值占比相对较高。
具体竞争格局来看,全球目前精度最高的就是罗博特科收购的ficonTEC。目前高端1.6T的耦合精度基本可以达到0.8微米左右,可能比贴片的精度还要高。ficonTEC大规模生产已经可以做到接近0.3微米的水平,完全可以满足要求。但相对来说,耦合设备也比较贵。从国内来看,目前有供货的公司主要是镭神技术(客户包括新易盛等)和猎奇智能(客户包括中际旭创等)。除了这几家,有些公司也在布局耦合设备,包括国内上市公司里的博众精工、科瑞技术、凯格精机,其实各家公司都在做技术布局。博众精工是刚刚收购了中南恒司,通过中南恒司布局耦合机。还有一家非上市公司是东莞药业。这是关于耦合设备,整体价值量占比25%。
第四个环节是自动化组装。我原来理解自动化组装应该是贯穿整条线各个环节的。这里一般说的光模块自动化组装设备,指的是后道(即耦合之后)的环节。具体包括点胶、AOI检测、自动打螺丝等环节。像封装、焊接等也属于自动化组装工序。有些厂商可以完成全部或部分工艺,可以根据需求定制开发。
这里面做得比较好的就是凯格精机,它可以做整个自动化组装线。一般来说,整个自动化组装线,以800G为例,一条线大概800万人民币;如果是1.6T光模块,一条线大概1000到1200万左右。所以整体上一条线可能在800到1000万的水平。
这里还要强调一点,自动化组装也涉及到AOI检测等。AOI检测主要是指壳体表面划伤、胶水溢出、焊接质量等,这区别于后面会说的老化测试环节。老化测试主要测电性能或光信号,是两个概念。所以,在做AOI检测设备的公司,比如奥特维、快克智能,我们也归类到自动化组装设备里面,它属于自动化组装的一个环节。具体涉及的公司,这里大概列了,目前布局这块的公司还是很多的。这里可能标错了,像是德科技、泰克科技、安立这些应该是做老化测试的,这个错了。其他以上国内厂商的标注是对的,像罗博特科、凯格精机、科瑞技术、智立方这些都有在做整个自动化组装设备。奥特维、快克智能目前有在做AOI设备。
第五个环节是老化测试,这也是整个产线里价值量占比最高的环节,包括老化和测试两部分。从测试的层级看,包括了芯片级别(光芯片级别)的测试,也包括光模块级别的测试。
具体来说,我大概列了一下。比如老化系统:芯片贴装好后,放到老化炉里供电加温,大概需要12小时左右。一个炉里能放几百个芯片,效率比较高。一台老化系统的价格大概150到200万,一条线只需要一台,因为效率高。
测试又包括三个大环节(这里以芯片级别测试为例):电性能测试、通信信号测试、光信号测试。电性能测试具体包括源表、低漏电开关等设备;通信信号测试可能用到示波器、时钟恢复单元、误码分析仪等;光信号测试会用到波长计、光功率计等。
目前有布局的公司:海外公司主要是是德科技、泰克科技、日本的安立以及加拿大的EXFO这四家。国内公司主要包括联讯仪器(已申报IPO)、华盛昌(计划现金收购深圳伽兰特)、武汉普赛斯(非上市公司,聚焦电性能测试,也在布局高速通信信号测试)。除此之外,还有普源精电(原做科学仪器,目前也有做光模块测试设备)、优利德(计划收购星测通信51%股权,产品包括OTDR、光功率计和光纤传感器等)。光功率计属于光信号测试中的一类。
整个老化测试环节,包括了芯片级和光模块级测试两个层级。我刚才提到的都是芯片级别的测试,涉及老化和测试。光模块级别也一样。仅以芯片环节看,一条线大概需要700万元左右的设备。光模块级别大概需要1200万左右。所以整个老化测试在一条6000万投资的产线里,能占到约2600万,接近40%。
它涉及的细分环节非常多,所以能够容纳的公司数量也比较多。相对来说,目前这个环节的国产化率比贴片和耦合可能更低一些。整体来看,我们认为这是关于整个公司的布局。大家看这张表,整体上贴片、耦合和老化测试这几个环节的价值量占比分别是16%、25%和40%。单纯从价值占比看,耦合和老化测试的占比更高。
另外,未来随着光模块技术迭代,我们认为整体上测试环节的价值量受影响可能最小。因为后面可能涉及直接封装,对键合等环节的需求可能会变小,因为ASIC芯片和光模块会更加集成。相比之下,测试环节的需求受影响最小。
另外,如果随着技术迭代,整条产线的贴片、耦合也需要升级,因为精度更高、良率需要提升。但测试环节是一定都需要升级的,因为不同速率的光模块,其老化测试设备完全不同。所以测试环节是一定需要升级的。如果说一定有一个通用的环节,那我认为测试环节的格局可能会更好一些,价值占比更大,未来来看价值也应有继续增长的趋势。
其次,我们认为耦合环节相对较好。关于各个环节的公司,我们大致列出来了。比如贴片环节布局的公司比较多:罗博特科、凯格精机、博众精工、科瑞技术、智立方等。耦合环节也包括刚才这几家:罗博特科、博众精工、科瑞技术等。老化测试环节,拟上市公司有联讯仪器;上市公司里,罗博特科也有涉及,还有华盛昌、普源精电、优利德等。


